上海高中生物会考资料-沪科版

1 20172017 学年高二生命科学合格考复习资料学年高二生命科学合格考复习资料 第一节 一 发展简史第一节 一 发展简史 1 显微镜发明 生物研究进入细胞水平 DNA 双螺旋结构分子模型建立 研究进入分子水平 微观领域 我国成就 合成结晶牛胰岛素 酵母丙氨酸转移核糖核酸 核酸领域 2 生命科学研究手段 描述法 比较法 实验法 当今主要方法 3 人类基因组计划 生命科学的 阿波罗登月计划 用于人类疾病的基因诊断 治疗 第二节 第二节 1 生命科学探究的基本步骤 提出问题 提出假设 设计实验 实施实验 分析数据 得 出结论 新的疑问 进一步探究 2 实验要求 重视观察和实验 实验 1 1 细胞的观察和测量 1 观察 先低倍后高倍 将物像移到视野正中央 移动转换器到高倍镜 再调细调节器 2 放大倍数 目镜 X 物镜 3 目镜测微尺的使用 目镜测微尺的格数 X 目镜测微尺每小格的长度 第二章第二章 生命的物质基础生命的物质基础 第一节 无机物第一节 无机物 一 水 一 水 1 含量最多的化合物 2 作用 良好溶剂 输送 参与化学反应 水比热大 调节体温 保持体温恒定 3 存在形式 自由水和结合水 少量 生物细胞组织中的成分 二 无机盐二 无机盐 离子状态存在 1 作用 a 生物体组成成分 例子 血红蛋白 Fe2 骨骼 Ca2 缺钙 肌肉抽搐 PO43 磷脂的组成成分 Mg2 植物叶绿素的必需成分 I 甲状腺素的原料 b 参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定 实验 2 1 食物中的主要营养成分的鉴定 1 糖类 淀粉 非还原性糖 碘液 蓝色 还原性糖 葡萄糖 麦芽糖 果糖 班氏试剂 加热后出现砖红色 2 蛋白质 5 NaOH 和 1 CuSO4 双缩脲试剂 紫色 3 脂肪 苏丹 橘红色 第二节 有机化合物第二节 有机化合物 所有生物必含的物质是蛋白质与核酸 一 糖一 糖类化学通式 CH2O n 水解后的组成单位 葡萄糖 C6H12O6 注 组成元素 C H O 1 作用 生命活动的主要能源 组成生物体结构的基本原料 2 分类 A 单糖 葡萄糖 糖中的主要能源物质 果糖 核糖 脱氧核糖 B 双糖 两份单糖脱水缩合而成 蔗糖 麦芽糖 植物 乳糖 动物 C 多糖 淀粉 植物内糖的储存形式 纤维素 植物细胞壁的主要成分 糖原 动物体内糖的储存形式 3 多糖 蛋白质 糖蛋白 位于细胞膜的表面 起细胞识别作用 二 脂质脂质 不溶于水而溶于有机溶剂 1 脂肪 贮能物质 组成单位 甘油 脂肪酸 注 组成元素 C H O 2 2 磷脂 细胞膜 核膜等有膜结构的主要成分 空气 水界面为单层 注 组成元素 C H O N P 3 胆固醇 组成细胞膜结构的重要成分作用 合成某些激素 雌 雄激素 肾上腺皮质激素 调节生长 发育及代谢 血液中长期偏高引起心血管疾病 三 蛋白质 三 蛋白质 含量最多的有机物 干重占 50 注 组成元素 C H O N 等 1 单位 氨基酸 20 种 通式 氨基酸的不同在 R 基 2 脱水缩合形成肽链 肽键 CO NH 3 多样性 氨基酸 种类 数目 排列顺序 肽链的空间结构 4 作用 机体的主要成分 形成酶 抗体 激素 胰岛素 生长激素 血红蛋白 四 核酸 四 核酸 组成单位 核苷酸 1 作用 核酸是一切生物体 包括病毒 的遗传物质 对于生物体的遗传变异和蛋白质的 生物合成有极其重要的作用 2 分类 A 脱氧核糖核酸 DNA 存在细胞核 主要 线粒体 叶绿体 B 核糖核酸 RNA 细胞质内 可分为 mRNA tRNA rRNA T 胸腺嘧啶 C 胞嘧啶 G 鸟嘌呤 A 腺嘌呤 U 尿嘧啶 前四个 DNA 后四个 RNA 注 组成元素 C H O N P 五 维生素 五 维生素 生长和代谢的微量元素 1 分类 a 脂溶性 维生素 A 夜盲症 b 水溶性 维生素 B 族 脚气病 维生素 C 坏血症 第三章第三章 生命的结构基础生命的结构基础 第一节 细胞第一节 细胞 一 细胞膜的结构 一 细胞膜的结构 二 物质通过细胞膜的方式 二 物质通过细胞膜的方式 1 被动转运 高浓度 低浓度 部分需要载体 不消耗能量 自由扩散 扩散 不需载体 例 O2 CO2 甘油 协助扩散 需要载体 葡萄糖进红细胞 2 主动转运 主要形式 低浓度 高浓度 需要载体 消耗能量 3 胞吞 摄取 和胞吐 分泌出细胞 大分子物质或颗粒 3 三 细胞的吸水和失水 三 细胞的吸水和失水 细胞壁 全透性 原生质层 选择透过性膜 原理 当细胞外溶液浓度 细胞液浓度 细胞失水 质壁分离 当细胞外溶液浓度 细胞液浓度 细胞吸水 质壁分离复原 四 细胞膜对信息的接受四 细胞膜对信息的接受 1 细胞膜的功能 保护细胞内部 控制物质出入 信息交流 2 细胞膜上含有多种受体 如突触后膜上的神经递质受体 接受不同信息 实验 3 1 质壁分离 1 材料 紫色洋葱鳞叶 外表皮 2 溶液 30 蔗糖溶液 3 方法 引流法 4 现象 液泡变小 紫色加深 细胞原生质层与细胞壁分离 5 质壁分离复原 滴加清水 引流 第二节 细胞核和细胞器第二节 细胞核和细胞器 一 细胞核 一 细胞核 1 组成 a 核膜 双层膜 上有核孔 RNA 等大分子进出细胞核的通道 b 染色质 分裂期中螺旋化成染色体 同一物质 不同时期的两种表现形态 成分 DNA 蛋白质 能被碱性染料染色 龙胆紫 醋酸洋红 c 核仁 与核糖体的形成有关 d 核基质 2 作用 遗传物质储存和复制的场所 是细胞生长 发育 分裂增殖的调控中心 二 细胞器 二 细胞器 分布在细胞质 为细胞代谢提供各种原料和反应场所 中 1 线粒体 双层膜 内有少量 DNA 和 RNA 内膜突起形成嵴 内膜 基质和基粒中有许 多种与有氧呼吸有关的酶 是细胞进行有氧呼吸的主要场所 生命活动所需要的能量 大 约 95 来自线粒体 2 内质网 单层膜的网状物 功能 与蛋白质的加工 运输以及脂质代谢有关 3 核糖体 无膜颗粒 由 rRNA 和蛋白质构成 是合成蛋白质场所 4 高尔基体 单层膜 与物质的储存 加工 转运和分泌的作用 植物细胞壁形成有关 5 叶绿体 双层膜 主要存在植物叶肉细胞里 是植物进行光合作用的场所 含有叶绿 素和类胡萝卜素 6 中心体 无膜 每个中心体含两个中心粒 存在动物 低等植物细胞 与细胞有丝分裂 和染色体分离密切相关 7 液泡 泡状结构 内有细胞液 含色素等 8 溶酶体 含水解酶 可消化进入细胞的异物及衰老无用的细胞器碎片 补充 A 与胰岛素 酶 合成 运输 分泌有关的细胞器是 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 提供能量 B 植物细胞特有的结构和细胞器 细胞壁 叶绿体和大液泡 三 原核细胞和真和细胞的比较三 原核细胞和真和细胞的比较 1 显微结构 在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构 亚显微结构 电子显微镜下观察到的细胞内各种微细结构 2 原核细胞 a 细胞较小 无成形细胞核 即无核膜包被 在核区内 拟核 DNA 不 与蛋白质结合成染色体 细胞器只有核糖体 b 由原核细胞构成的生物 如 蓝藻 颤藻 细菌 如乳酸菌 大肠杆菌 肺炎双球菌 4 3 真核细胞 细胞较大 有真正的细胞核 有一定数目的染色体 有核膜 有核仁 一般 有多种细胞器 实验 3 2 颤藻和水绵细胞的比较观察 1 染料 碘液 引流法 2 结论 颤藻 原核生物 无染色较深 形态固定的结构 细胞核 水绵 真核生物 有染色较深 形态固定的结构 细胞核 第三节 非细胞形态的生物第三节 非细胞形态的生物 病毒病毒 一 病毒的形态和结构一 病毒的形态和结构 1 无细胞结构 极小 须在电子显微镜下观察 2 主要成分 核酸 即 DNA 或 RNA 蛋白质 3 营养方式 寄生在活细胞内 4 分类 动物病毒 植物病毒 细菌病毒 又称噬菌体 二 病毒与人类的关系二 病毒与人类的关系 艾滋病 人类免疫缺陷病毒 HIV 感染免疫系统中的 T 淋巴细胞 引起并发症 第四章第四章 生命的物质变化和能量转换生命的物质变化和能量转换 第一节 生物体内的化学反应第一节 生物体内的化学反应 一 合成反应和分解反应一 合成反应和分解反应 1 合成反应 小分子合成大分子 氨基酸合成蛋白质 单糖合成多糖 2 分解反应 水解反应 淀粉 脂肪 蛋白质的分解 氧化分解反应 葡萄糖的氧化 二 生物催化剂二 生物催化剂 酶酶 1 酶 活细胞产生具催化能力的生物大分子 大多为蛋白质 少量为 RNA 2 命名 来源 作用 如 肠肽酶 纤维素酶 分解植物细胞壁 3 特性 高效性 专一性 6 影响酶活性的因素 PH 值 温度 最适度前 随条件增加而增强 超过后则逐渐减弱 三 生命活动的直接能源三 生命活动的直接能源 ATPATP 1 ATP 腺苷三磷酸 简式 A P P P A 代表腺苷 腺嘌呤 核糖 P 代表磷酸基 代表高能磷酸键 代表普通化学键 2 ATP ADP Pi 能量 水解断裂最外侧高能磷酸键 释放能量用于生命活动 ADP Pi 能量 ATP 能量来源 动物来自呼吸作用 植物来自呼吸和光合作用 第二节第二节 光合作用光合作用 一 光合作用的研究历史一 光合作用的研究历史 二 叶绿体及其色素二 叶绿体及其色素 1 叶绿体及结构图 P66 双层膜 基质 基粒由类囊体膜堆积成 膜上有色素 3 叶绿体色素 由上至下 胡萝卜素 橙黄色 类胡萝卜素 1 4 吸收蓝紫光 叶黄素 黄色 叶绿素 a 蓝绿色 叶绿素 b 黄绿色 叶绿素 3 4 吸收红橙光与蓝紫光 三 光合作用的过程三 光合作用的过程 68 70 1 光反应 场所 类囊体膜 产物 ATP NADPH 还原剂 O2 2 暗反应 场所 叶绿体基质 产物 CH2O n 注 光反应与暗反应的区别与联系区别与联系 场所 光反应在叶绿体类囊体膜上 暗反应在叶绿体的基质中 5 条件 光反应需要光 色素 酶 暗反应需要许多有关的酶 物质变化 光反应发生水的光解和 NADPH 和 ATP 的形成 暗反应发生 CO2的固定和 C3化 合物的还原 能量变化 光反应中光能 活跃的化学能 在暗反应中活跃的化学能 CH2O 中稳定 的化学能 联系 光反应为暗反应提供 NADPH ATP 3 影响因素影响因素 a 光照强度 影响光反应 b CO2浓度 影响暗反应 c 温度 影响酶的活性 实验 4 3 叶绿体中色素的提取和分离 1 材料 新鲜绿色叶片 2 原理 色素不溶于水而溶于有机溶剂 用无水酒精提取叶绿体色素 3 方法 纸层析法 各种色素因随着层析液在滤纸上扩散的速度不同而分层 4 步骤 a 碾磨 加试剂 无水酒精 目的 让色素充分溶解在酒精中 便于提取色素 固体 SiO2 目的 充分碾磨 CaCO3 防止叶绿素被破坏 b 过滤 c 滤纸条上画滤液细线 画细而直的滤液线 阴干后 重复几次 目的 保证 滤线上的色素含量 使层析结果清晰可见 d 分离 纸层析法 层析液 注 层析液不能没及滤液细线 第三节第三节 细胞呼吸细胞呼吸 在细胞内氧化分解有机物为 CO2或其他产物 并释放能量的过程 分为 有氧呼吸和无氧呼吸 区别 有无彻底分解有机物 一 糖的有氧呼吸一 糖的有氧呼吸 1 反应方程式 C6H12O6 6O2 6CO2 6H20 能量 2 过程 第一阶段 细胞质基质内 葡萄糖分解为丙酮酸 H 和少量能量 糖酵解 第二阶段 线粒体基质内 丙酮酸被彻底分解为 CO2 H 和少量能量 三羧酸循环 第三阶段 所有脱下的 H 与吸进的 O2合成水 并合成大量 ATP 二 糖的无氧呼吸 二 糖的无氧呼吸 微生物的无氧呼吸为发酵 1 酒精发酵 酵母菌分解葡萄糖为酒精和 CO2 即 C6H12O6 2C2H5OH 酒精 2CO2 少量能 量 2 乳酸发酵 乳酸菌分解葡萄糖为乳酸 即 C6H12O6 2C3H6O3 乳酸 少量能量 3 例子 A 酵母菌有氧条件下进行有氧呼吸 无氧下进行酒精发酵 B 高等植物水淹下 酒精发酵中毒死亡 C 马铃薯块茎缺氧下 乳酸发酵 D 骨骼肌剧烈运动 产生乳酸而肌肉酸痛 4 能量利用 一部分以热能形式散失 大部分存于 ATP 中 第四节第四节 生物体内营养物质的变化生物体内营养物质的变化 6 第五章第五章 生物体对信息的传递和调节生物体对信息的传递和调节 第一节第一节 动物体对外界信息的获取动物体对外界信息的获取 物理感受器物理感受器 皮肤感受器 痛感受器 最先感知 接触感受器 温度感受器 压力感受器 光感受器 视细胞 声波感受器 耳蜗 前庭器感受身体平衡 其他 鱼类侧线 蛇的颊窝等 化学感受器 化学感受器 鼻腔中的嗅细胞 舌上味细胞 第二节第二节 神经系统中信息的传递和调节神经系统中信息的传递和调节 一 信息在神经系统中的传递一 信息在神经系统中的传递 1 神经元 神经细胞 神经系统功能 结构单位 2 反射 神经调节的基本方式 3 反射弧 完成反射的基础 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 一 神经冲动传导 一 神经冲动传导 信息在神经元内以生物电的形式传导 1 静息电位 内负外正 即膜内负电位 膜外正电位 2 动作电位 刺激后产生 内正外负 3 一个神经细胞内 传导是双向的 二 二 突触传递突触传递 神经元之间以化学物质传递 突触前膜 上一神经元轴突末端 内有线粒体 突触小泡 含神经递质 1 突触 突触间隙 突触后膜 下一神经元树突或细胞体膜 上有蛋白质受体可与化学物质结合 2 单向传导 突触前膜 突触间隙 突触后膜 三 脑的高级调节功能三 脑的高级调节功能 条件反射条件反射 7 1 脑中的大脑最发达 外层为灰质 称为大脑皮层 分布着较多功能区 2 反射分类 A 非条件反射 先天具备的能力 B 条件反射 后天培养 会发生改变 3 强化 无关刺激与非条件刺激在时间上的结合 用于培养条件反射 4 人类区别于动物的功能 除对具体信号作出反应 亦能对抽象信号 文字 语言 反应 四 自主神经对内脏活动的调节四 自主神经对内脏活动的调节 1 自主神经自主神经 植物性神经植物性神经 支配内脏器官和腺体内脏器官和腺体活动的神经受脑控制 但不受意志支配 2 分类 交感神经和副交感神经 作用结果相互拮抗 第三节第三节 内分泌系统中信息的传递和调节内分泌系统中信息的传递和调节 一 人体内分泌腺 1 激素 内分泌腺分泌后直接进入血循环血循环到作用器官器官 2 肾上腺 肾上腺皮质激素 调解水 盐 糖的代谢 肾上腺素 仅在特殊情况 失血 剧烈运动 紧张等 下分泌增加 使人心跳加快 血 压升高 呼吸加快 血糖增加 3 甲状腺 A 分泌甲状腺素 碘 原料 婴幼儿时期较少 呆小症 B 作用 促进新陈代谢 生长发育 兴奋中枢神经系统 C 表现 成人 过多 甲亢 消瘦易激动 过少 全身浮肿 4 胰岛 A 分泌胰岛素 胰高血糖素 两者相互拮抗 B 饭后 血糖升高 胰岛素分泌 加速血糖分解 促使血糖合成糖原 注 胰岛素含量持久不足 糖尿病 C 饥饿 血糖低 分泌胰高血糖素 促使肝糖原分解为葡萄糖 肾上腺素协同作 用 5 生殖腺 生成生殖细胞 精子 卵细胞 合成和分泌性激素 雄性激素 睾丸分泌 雌性激素 卵巢分泌 6 垂体 分泌 生长激素 调解新陈代谢 生长发育 生长激素分泌量 婴幼儿期多 巨人症 少 侏儒症 促激素 调节其他内分泌腺的分泌 如 促甲状腺素 促肾上腺素 促性激素 注 下丘脑 作用于 垂体 作用于 某些腺体 二 激素的调节作用二 激素的调节作用 1 特异性 与靶细胞表面受体有关 2 高效性 量少作用显著 3 激素的反馈调节 促进为正反馈 抑制为负反馈 4 内分泌腺的活动受神经系统的调节 第四节第四节 动物体的细胞识别和免疫动物体的细胞识别和免疫 二 细胞识别二 细胞识别 1 细胞识别功能与细胞膜表面的糖蛋白有关 2 抗原 被免疫系统识别为 异己 并加以排斥的物质 多为外源性的 少数为内源性 自身衰老 损伤或突变细胞 三 非特异性免疫与特异性免疫三 非特异性免疫与特异性免疫 第一道 完整的皮肤和黏膜 阻挡病原体和有毒物质进入 并分泌杀菌物质体内 第二道 吞噬细胞和溶酶体 溶解 吞噬和消灭细菌 第三道 B 淋巴细胞和 T 淋巴细胞 1 比较 8 A 非特异性免疫 先天性免疫 B 特异性免疫 在非特异性免疫的基础上建立的 是接受抗原性异物刺激才产生 激后获得的防御机制 3 体液免疫 B 淋巴细胞的免疫 4 细胞免疫 T 淋巴细胞的免疫 过程见上图 5 B 淋巴细胞的免疫需要 T 淋巴细胞的巨噬细胞协助 也可控制和增强 T 淋巴细胞的功能 四 天然免疫和人工免疫四 天然免疫和人工免疫 1 天然免疫 患传染病后获得的免疫 如 得过天花 水痘后获得免疫抗体 2 人工免疫 A 用人工的方法使人体获得免疫力 B 方式 接种疫苗 即用细菌 病毒 肿瘤细胞等制成灭活或减毒的制 剂 3 疫苗种类 A 死疫苗 灭活制剂 乙脑疫苗 狂犬疫苗等 进入人体后不能生长和 繁殖 需多次重复注射 剂量较大 B 活疫苗 减毒制剂 牛痘疫苗 脊髓灰质炎活疫苗 卡介苗等 一 般接种一次 剂量小 效果与持久性较好 4 接种对象 易发病 受疾病威胁最大的人群 第五节 植物生长发育的调节第五节 植物生长发育的调节 一 植物生长素的探索史一 植物生长素的探索史 1 感光部位 胚芽鞘尖端 发生弯曲的部位 尖端以下部位 2 植物生长素 吲哚乙酸 二 植物体内信息的传递和调节二 植物体内信息的传递和调节 1 在植物体内 生长素大多集中在生长旺盛生长旺盛的部位 如胚芽鞘 芽尖 根尖的分生组织 形成层 受精后的子房和发育着的种子 而趋向衰老的细胞组织和器官中则较少分布 2 向光弯曲 A 原理 胚芽鞘受单侧光作用 使向光侧生长素向背光侧移动 致使背光 侧生长比向光侧快而表现向光弯曲 B 植物的向光性是不均衡生长的结果 9 3 生长素调节作用的两重性 低浓度起促进作用 高浓度起抑制作用 4 顶端优势 顶芽生长 侧芽因积累顶芽向下输送的生长素而受抑制 如 松 杉等 茶叶摘心为去除顶端优势 使枝叶繁茂 5 天然植物激素的类型及作用 生长素 赤霉素 细胞分裂素 对植物的生长 细胞的伸长 分裂 分化有促进作用 脱落酸 乙烯 抑制细胞的伸长和分裂 促进器官的成熟 衰老 三 植物激素在农业生产上的应用三 植物激素在农业生产上的应用 1 促进扦插枝条生根 2 促进果实的发育 用生长素处理未受粉的雌蕊的柱头 子房也能正常发育成果实 但 没有种子 即得无籽果实 如无籽番茄 3 其他 如催熟 乙烯 促进种子萌发 赤霉素 第六章第六章 遗传信息的传递和表达遗传信息的传递和表达 第一节第一节 遗传信息遗传信息 一 一 DNADNA 是遗传物质是遗传物质 1 核酸分类 DNA 与 RNA 2 验证实验 噬菌体侵染细菌实验 前者为病毒 结构是蛋白质外壳 内含 DNA 原理 运用同位素跟踪法 DNA 含 P 不含 S 侵染过程 吸附 注入 复制 组装 释放 二 二 DNADNA 分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构 1 DNA 双链 基本单位 脱氧核苷酸 2 脱氧核苷酸组成 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 腺嘌呤 A 胸腺嘧啶 T 鸟嘌呤 G 胞嘧 啶 C 3 配对原则 A 与 T G 与 C 已知其中一条链的碱基顺序 可以推导出互补链 4 双链中 A G T C 1 三 蕴藏在三 蕴藏在 DNADNA 分子中的遗传信息分子中的遗传信息 1 DNA 的多样性 取决于脱氧核苷酸 主要为碱基 排列顺序的不同 注 排列方式 4n n 为碱基对数 2 基因 携带遗传信息 并具有遗传效应的 DNA 区段 基因决定蛋白质的合成 补充 组成关系 染色体 DNA 蛋白质 DNA 基因 脱氧核苷酸 第二节第二节 DNADNA 复制和蛋白质合成复制和蛋白质合成 一 一 DNADNA 复制复制 1 过程 边解旋边复制 需在酶的作用下 2 方式 半保留复制 二 遗传信息的转录二 遗传信息的转录 1 RNA 单链 基本单位 核糖核苷酸 2 核糖核苷酸组成 磷酸 核糖 含氮碱基 腺嘌呤 A 尿嘧啶 U 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 3 转录 是以 DNA 一条链为模板合成信使 RNA mRNA 的过程 地点 细胞核内 4 注意点 A 由于 DNA 是双链 而 mRNA 是单链 因而转录时 DNA 先解旋 再以其中的 一条链为模板合成 mRNA B RNA 分子中没有碱基 T 转录时按照 A U T A G C C G 的互补配对规律合成 具有一定碱基排列顺序的 mRNA C 通过转录 DNA 携带的遗传信息传递给 mRNA mRNA 分子内的碱基排列顺序称为 遗 传密码 其中可决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基称为 密码子 10 注 61 个密码子表示 20 种氨基酸 另有 3 个终止密码子 三 翻译三 翻译 见下图 1 定义 指以信使 RNA 为模板 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 由于 mRNA 在核中形成后就进入细胞质中 与核糖体结合开始蛋白质的合成 所以翻译 的位置在细胞质的核糖体上中 2 转运 RNA tRNA 负责将所需的氨基酸运送进核糖体 不同氨基酸的 tRNA 不同 3 注意点 1 个密码子 3 个相邻碱基 对应 1 个氨基酸 1 个氨基酸可有多个密码子 1 个 tRNA 对应 1 个氨基酸 1 个氨基酸可有多个 tRNA 转运 转录过程 翻译过程翻译过程 四 中心法则及其发展四 中心法则及其发展 1 图解 2 RNA 的自我复制及在逆转录酶的作用下合成 DNA 是对中心法则的补充 第三节第三节 基因工程与转基因生物基因工程与转基因生物 一 基因工程一 基因工程 1 三种必要工具 切割 DNA 工具 限制酶 拼接 DNA 工具 DNA 连接酶 运载体 质粒 双链闭环的 DNA 分子 2 基因工程的基本步骤 获取目的基因 目的基因与运载体重组 重组 DNA 分子导入受体细胞 筛选含目的基因的受体细胞 第七章第七章 细胞的分裂和分化细胞的分裂和分化 第一节第一节 生殖和生命的延续生殖和生命的延续 一 无性生殖一 无性生殖 亲子代极其相似亲子代极其相似 1 定义 生物不经过生殖细胞的结合 由母体母体直接产生新个体的生殖方式 2 分类 A 分裂生殖 单细胞生物特有 如细菌 草履虫 B 出芽生殖 母体 芽体 新个体 如水螅 酵母菌 C 孢子生殖 母体 孢子 新个体 如青霉 曲霉 真菌 蕨类 D 营养繁殖 植物的营养器官 根 茎 叶 发育为新个体 如马铃薯 草莓 蒜运用于扦插 分株 嫁接 二 有性生殖二 有性生殖 遗传性变异的来源遗传性变异的来源 1 定义 通过亲本产生生殖细胞 雌雄生殖细胞结合形成受精卵 再由受精卵发育成新个 体的生殖方式 2 卵式生殖 卵与精子结合的生殖方式 高等动物和人类唯一的生殖方式 11 3 受精作用 卵与精子 称为配子 结合成为 受精卵 合子的过程 4 意义 有性生殖所产生的后代往往比亲本有着更强的适应环境变化的能力 第二节第二节 有丝分裂有丝分裂 1 分裂方式 有丝分裂 主要形式 减数分裂 一 有丝分裂过程一 有丝分裂过程 1 细胞周期 有增殖能力 细胞一次分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程 A 间期 G1 期 S 期 DNA 复制及有关蛋白质的合成 G2 期 前期 染色体 纺锤体出现 核膜 核仁消失 2 一个周期包括 分 中期 着丝粒排在赤道面上 数目 形态最清晰 B 裂 后期 着丝粒分裂 染色体数目暂时加倍 染色单体消失 期 末期 纺锤体消失 核膜 核仁出现 染色体解螺旋为染色质 植物细胞中央出现细胞板 动物细胞膜中央凹陷缢缩成两个子细胞 3 意义 先复制 再平均分配 保证亲子代染色体数目形态相似 以及遗传性状的稳定性 和连续性 4 动植物分裂图区别 前期纺锤丝的形成方式不 同 植物 两极发出纺锤丝 动物 中心体发出纺 锤丝 细胞质分裂方式不同 植物 细胞中央出 现细胞板 形成新的细胞壁 动物 细胞膜直接向 内凹陷 二 细胞周期二 细胞周期 增殖细胞 骨髓细胞 消化道粘膜上皮细胞 植物形成层 1 细胞分裂后的状态 暂不增殖 G0 细胞 始终持有分裂能力 肝 肾细胞 不增殖细胞 神经细胞 骨细胞 成熟红细胞等 实验 7 1 植物细胞有丝分裂的观察 1 材料 洋葱根尖 即生长点部位 2 过程 固定 解离 漂洗 染色 压片 镜检 20 HCL 龙胆紫 醋酸洋红 先低后高 解离目的 使根尖酥软 组织细胞易于分散 漂洗目的 洗去解离液 便于染色 压片 目的是使根尖成均匀的薄层便于观察 第三节第三节 减数分裂减数分裂 一 减数分裂过程一 减数分裂过程 1 特点 复制一次 分裂二次 结果子代染色体数是亲代的一半 产生的是生殖细胞 2 同源染色体 联会形成四分体 1 个四分体中有 2 条染色体共含 4 个单体 3 减数第一次分裂与减数二次分裂的具体过程 表格 时期染色体行为 染色 体数 染色单体数 DNA 数 间期DNA 复制及有关蛋白质的合成 2n0 4n 2a 4a 前期 同源染色体联会 四分体 部分互换 2n4n4a 中期 同源染色体的着丝粒排列在赤道面 2n4n4a 减数第 一次分 裂后期 同源染色体的分离 2n4n4a 间期前期中期后期末期 DNA 数 2n 4n 4n4n4n2n 染色体数 2n2n2n4n 2n 染色单体数0 4n 4n 4n0 0 12 末期 细胞一分为二 染色体数减半 n 2n2a 间期短暂 无染色体复制 中心体倍增 n2n2a 前期 每条染色体含 2 条单体 但无同源 n2n2a 中期 非同源染色体排列赤道面 n2n2a 后期 着丝粒分裂 染色单体成染色体 移向两极2n 0 2a 减数第 二次分 裂 末期 细胞分裂 共形成 4 个子细胞 n 0a 二 精子和卵的形成 二 精子和卵的形成 第二册书 P87 图 7 19 1 精子的形成 1 精原细胞 间期 1 初级精母细胞 减数第一次分裂 2 次级 精母细胞 减数第二次分裂 4 精细胞 变形 4 精子 2 卵的形成 1 卵原细胞 间期 1 初级卵母细胞 减数第一次分裂 1 次级卵 母细胞 大 1 第一极体 小 减数第二次分裂 1 卵细胞 3 第二极体 退化 第四节第四节 细胞分化和植物细胞的全能性细胞分化和植物细胞的全能性 一 细胞分化一 细胞分化 1 定义 同一来源的细胞逐渐发生形态结构 生理功能和蛋白质合成上的差异的过程 2 细胞分化的根本原因 基因的选择性表达 二 植物细胞的全能性二 植物细胞的全能性 1 细胞全能性 单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能 3 组织培养的条件 A 无菌条件 控制温度 pH 和光照条件 B 含有糖类 无机盐 维生素 植物激素等物质的人工配制培养基 4 过程 离体的植物器官 组织或细胞 愈伤组织 根 芽 胚状体 植物体 第五节 克隆第五节 克隆 一 克隆一 克隆 1 定义 无需生殖细胞结合 直接由个体的部分组织或一个体细胞分裂分化成新个体 2 动物克隆的方法一般是 供体 被克隆个体 的体细胞核 去核卵细胞 重组细胞 早期胚胎 克隆个体 3 克隆 多利羊 的技术有 细胞核移植 细胞融合 胚胎移植 4 克隆 多利羊 的培育体现了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性 二 动物克隆技术与社会伦理二 动物克隆技术与社会伦理 我国政府的态度 禁止生殖性克隆 不反对治疗性克隆 第八章第八章 遗传与变异遗传与变异 第三节 变异第三节 变异 1 环境引起的变异不可遗传的 而内部遗传物质的改变是可遗传的 一 基因重组一 基因重组 1 原因 a 非同源染色体自由组合 13 b 同源染色体间非姐妹体染色单体的交叉互换 2 定义 有性生殖过程中 控制不同性状的基因重新组合 使后代出现不同于亲本的类型 3 意义 为生物变异 多样性提供丰富来源 二 基因突变二 基因突变 如 镰刀型细胞贫血症 1 定义 基因内部结构变化 即 DNA 分子中碱基对的增添 缺失或替换 2 发生时间 分裂间期 3 基因突变分类 自然突变 人工诱变 物理或化学因素 如 射线 秋水仙素 太空育 种法 4 基因突变特点 普遍性 自然发生率低 多定向性 大多是中性的 5 意义 产生新基因的主要来源 三 染色体畸变三 染色体畸变 1 定义 染色体结构和数目的变异 2 结构变异 缺失 重复 倒位 易位 3 数目变异 A 非整倍化变异 如 先天愚型 21 三体综合症 B 整倍化变异 如单倍体 多倍体 4 单倍体 生物体细胞染色体数与本物种配子染色体数相同的生物 5 单倍体育种优点 可缩短育种年限 注 A 育